水稻OsPLATZ1–OsGRF4–DEP1调控通路促进籽粒长度的分子机制及育种应用

本研究揭示了水稻籽粒长度调控的新机制。来自国内的研究团队通过分子生物学和基因编辑技术，发现OsPLATZ1作为转录激活因子与OsGRF4形成复合物，协同调控G蛋白基因DEP1的表达，从而影响籽粒长度。通过编辑OsPLATZ1启动子区域获得的不同表达量突变株系，不仅验证了该通路的生物学功能，还筛选出具有产量和品质改良潜力的新材料，为水稻分子设计育种提供了新靶点。

　　

在水稻(Oryza sativa L.)中，籽粒大小是决定产量的关键农艺性状。生长调节因子GRFs和G蛋白虽已知参与籽粒长度调控，但其协同作用机制尚不明确。最新研究发现，植物AT富集序列锌结合蛋白家族成员OsPLATZ1作为转录激活因子，通过与多个生长调节因子(OsGRF4等)互作形成蛋白复合物。该复合物能特异性结合G蛋白基因DENSE AND ERECT PANICLE1(DEP1)启动子区的调控元件，显著增强DEP1表达水平，从而正向调控籽粒发育。

研究团队运用基因编辑技术对OsPLATZ1启动子区进行精准修饰，成功获得表达量梯度变化的突变体材料。其中部分株系表现出多效性表型变异，在保持其他农艺性状稳定的同时，显著提高了籽粒产量和外观品质。这项研究不仅解析了OsPLATZ1-OsGRF4-DEP1这一全新的籽粒发育调控模块，更通过启动子工程策略证明：精细调控OsPLATZ1表达水平可作为水稻分子育种的有效手段，为作物遗传改良提供了创新思路。